新能源汽車驅動電機的選擇

㈠ 新能源電動汽車驅動電機的分類、特點和優劣勢分析

近年來，伴隨著行業的發展，新能源 汽車 逐漸被廣泛使用，各大廠商也推出了自家的明星產品。電機作為電動 汽車 最重要的部件之一，各大廠商紛紛選擇各類電機運用在自家的產品上。而不同的電機到底有什麼差別？又各自被運用到哪些車型上去了？

什麼是電機？ 所謂電機，就是將電能與機械能相互轉換的一種電力元器件。 當電能被轉換成機械能時，電機表現出電動機的工作特性；當機械能被轉換成電能時，電機表現出發電機的工作特性。大部分電動 汽車 在剎車制動的狀態下，機械能將被轉化成電能，通過發電機來給電池回饋充電。 電動機的發展狀態及分類 電動 汽車 經常採用的驅動電機有 直流電機、非同步電機、永磁同步電機和開關磁阻電機四類 。 直流電動機 最早應用於電動 汽車 的是直流電機，這種電機的特點是控制性能好、成本低。隨著電子技術、機械製造技術和自動控制技術的發展，非同步電機、永磁同步電機和開關磁阻電機表現出比直流電機更加優越的性能，這些類型的電機正在逐步取代直流電機。

優點：成本低、易控制、調速性能良好 缺點：結構復雜、轉速低、體積大、維護頻繁 特性： 在電動 汽車 發展早期，直流電機被作為驅動電機廣泛應用，但是由於其結構復雜，導致它的瞬時過載能力和電機轉速的提高受到限制，長時間工作會產生損耗，增加維護成本。

此外，電動機運轉時電刷冒出的火花使轉子發熱，會造成高頻電磁干擾，影響整車其他電器性能。因此，目前電動 汽車 行業已經基本將直流電動機淘汰。 應用代表車型：早期部分車型 小結：基本上處於淘汰階段，應用車型都是早期上市車型。 永磁同步電機

永磁式電動機根據定子繞組的電流波形的不同可分為兩種類型，一種是無刷直流電機，它具有矩形脈沖波電流；另一種是永磁同步電機，它具有正弦波電流。

這兩種電機在結構和工作原理上大體相同，轉子都是永磁體，減少了勵磁所帶來的損耗，定子上安裝有繞組通過交流電來產生轉矩，所以冷卻相對容易。由於這類電機不需要安裝電刷和機械換向結構，工作時不會產生換向火花，運行安全可靠，維修方便，能量利用率較高。

永磁式電動機的控制系統相比於交流非同步電機的控制系統來說更加簡單。但是由於受到永磁材料本身的限制，在高溫、震動和過流的條件下，轉子的永磁體會產生退磁現象，所以在相對復雜的工作條件下，永磁式電機容易發生損壞，故這一塊還有待繼續發展改善。

而且永磁材料價格較高，因此整個電機及其控制系統成本較高，目前只有稀土資源豐富的中國比較傾向於使用永磁電機的電動 汽車 驅動方案。像日本、歐洲，要麼是使用輕稀土的永磁材料做永磁電機，要麼是直接改用無需稀土材料但對控制器設計要求更高的開關磁阻電機。

優點：效率高、結構簡單、體積小、重量輕 缺點：成本較高、高溫下磁性衰退

特性： 所謂永磁，是指在製造電機轉子時加入永磁體，使電機的性能得到進一步提升。而所謂同步，則指的是轉子的轉速與定子繞組的電流頻率始終保持一致。因此，通過控制電機的定子繞組輸入電流頻率，電動 汽車 的車速將最終被控制。 與其他類型的電機相比較，永磁同步電機最大優點就是具有較高的功率密度與轉矩密度，說白了，就是相比於其他種類的電機，在相同質量與體積下，永磁同步電機能夠為新能源 汽車 提供最大的動力輸出與加速度。這也是在對空間與自重要求極高的新能源 汽車 行業，永磁同步電機成為首選的主要原因。 但是，它也有自身的缺點，轉子上的永磁材料在高溫、震動和過流的條件下，會產生磁性衰退的現象，使得電機容易發生損壞。

應用車型：比亞迪秦、比亞迪宋DM、宋EV300、北汽EV系列、騰勢400、眾泰E200、榮威ERX5等。 小結： 被廣泛使用，成為主流電機，目前被各大新能源 汽車 品牌車型選用。 交流非同步電機 交流非同步電機是目前工業中應用十分廣泛的一類電機，其特點是定、轉子由硅鋼片疊壓而成，兩端用鋁蓋封裝，定、轉子之間沒有相互接觸的機械部件，結構簡單，運行可靠耐用，維修方便。

交流非同步電機與同功率的直流電動機相比效率更高，質量約輕了二分之一左右。如果採用矢量控制的控制方式，可以獲得與直流電機相媲美的可控性和更寬的調速范圍。由於有著效率高、比功率較大、適合於高速運轉等優勢，交流非同步機是目前大功率電動 汽車 上應用最廣的電機。 但在高速運轉的情況下電機的轉子發熱嚴重，工作時要保證電機冷卻，同時非同步電機的驅動、控制系統很復雜，電機本體的成本也偏高，另外運行時還需要變頻器提供額外的無功功率來建立磁場，故相與永磁電機和開關磁阻電機相比，非同步電機的效率和功率密度偏低，不是能效最優化的選擇。 非同步電動機應用的較多的地區是美國，這也被人為是和路況有關。在美國，高速公路已經具有一定的規模，除了大城市外， 汽車 一般以一定的高速持續行駛，所以能夠讓高速運轉而且在高速時有較高效率的非同步電動機得到廣泛應用。 優點：結構簡單、可靠性好、成本易控 缺點：效率低、調速性差

特性： 相比於永磁同步電機，非同步電機的優點是成本低、工藝簡單、運行可靠耐用、維修方便，而且能忍受大幅度的工作溫度變化。 反之，溫度大幅變化會損壞永磁同步電動機。盡管在重量和體積方面，非同步電動機並不佔優，但其轉速范圍廣泛以及高達20000rpm左右的峰值轉速，即使不匹配二級差速器也能夠滿足該級別車型高速巡航的轉速需求，至於重量對續航里程的影響，高能量密度的電池能夠「掩蓋」電機重量的優勢。

應用車型：特斯拉Model S、Modle X、江鈴E200、江鈴E100、江鈴E160、眾泰雲100S、芝麻E30等。 小結：只是少量車型選用，但也不乏主流車型，從目前來看，該類電機不會成為趨勢。 開關磁阻電機 開關磁阻電機作為一種新型電機，相比其他類型的驅動電機而言，它的結構最為簡單，定、轉子均為普通硅鋼片疊壓而成的雙凸極結構，轉子上沒有繞組，定子裝有簡單的集中繞組，具有結構簡單堅固、可靠性高、質量輕、成本低、效率高、溫升低、易於維修等優點。

它具有直流調速系統可控性好的優良特性，同時適用於惡劣環境，適合作為電動 汽車 的驅動電機使用。業內人士預測，開關磁阻電機將成為電動 汽車 領域的一匹黑馬。 特性： 但開關磁阻電機有轉矩波動大、需要位置檢測器、系統非線性特性，磁場為跳躍性旋轉，控制系統復雜；對直流電源會產生很大的脈沖電流等缺點。另外開關磁阻電動機為雙凸極結構，不可避免地存在轉矩波動，雜訊是開關磁阻電動機最主要的缺點。 但近年來的研究表明，採用合理的設計、製造和控制技術，開關磁阻電動機的雜訊完全可以得到良好的抑制。像目前日本對開關磁阻電機的研究比較深入，日本電產的開關磁阻電機也廣泛應用於電動 汽車 、家電等各類行業中。目前中國國內也漸漸有廠家關注這塊電動 汽車 驅動電機的未來發展方向 優點：結構簡單、體積小輕便、效率高、成本低 缺點：雜訊振動大、輸出扭矩脈動

應用代表車型：無 小結： 暫未被廣泛應用，但未來有可能因為其優良特性，而成為主流電機。 作為電動 汽車 重要組成部件，不同電機的選用，會決定該電動車生產成本與使用情況。對於時下來講，被廣泛應用的尚屬永磁同步電機，最主要的兩點是可靠性好和成本易控。 -------------------華麗麗的分割線--------------------- 【番外知識儲備篇】 外轉子電機： 指外殼旋轉、軸固定的電機。

特點： 1.外轉子電機具有節省空間，設計緊湊且美觀的特點。適合安裝在葉輪里，具有最佳的冷卻效果。無需V型帶、附加的張緊帶或其他設備。 2.電機使用一對密封的深溝球軸承，壽命長。高精度的球軸承可使振動降到最低，運行噪音低。 3.特殊的鼠籠轉子結構及一次壓鑄成型工藝，確保電機啟動平滑，轉速高。 4.選用高品質電磁材料及特殊的電磁結構設計，確保電機高效運行，並且更加節能。 5.在電機繞組端裝有高靈敏度熱保護器，確保電機安全可靠的運行。 內轉子電機： 內轉子一般極數少，轉速高，轉矩小；外轉子一般極數多，轉速低，轉矩大。 在轉子重量相同情況下，內部轉的沒有外面轉的轉動慣量大，所以裡面轉的kv高，力矩低；外轉轉動慣量大，從而提高了在不穩定負載下電動機的效率和輸出功率。 內轉電機的扭力小，轉速高，一般用交通工具模型（如車模、船模），而外轉子的電機散熱較好。

內轉子電機和外轉子電機的區別 通俗一點來說，兩者的區別就是裡面轉與外面轉的區別。 內轉子電機是轉子電機主軸一起轉，電機機座固定，用外殼做定子，內部和主軸做轉子。 外轉子電機是轉子隨著電機外殼一起旋轉，電機主軸固定，外殼做轉子，內部和主軸做定子。 盤式電機： 又叫碟式電機，具有體積小、重量輕、效率高的特點，一般電機的轉子和定子是里外套著裝的，盤式電機為了薄，定子在平的基板上，轉子是蓋在定子上的，一般定子是線圈，轉子是永磁體或粘有永磁體的圓盤。 除了效率高和體積小外，盤式電機的獨特結構使得其還具有很多普通電機無法比擬的優點。比如線圈和定子間的間隙小，其相互感應也效應很小。無刷的結構使得盤式電機的應用更為靈活，包括要求電機大孔徑穿孔的情況都能使用。雙軸空氣間隙結構能夠使盤式電機產生自然的泵吸作用，可謂是盤式電機自帶的「內置冷卻裝置」。

盤式電機在我們的生活中的應用十分廣泛，絕大多數普通電機不適用或者難以滿足的場合都能見到盤式電機的身影。例如新型的電動 汽車 、混合動力 汽車 以及水下推進器等對發動機重量和體積要求較高的交通工具都會使用盤式電機作為驅動。 總結一下這三種電機： 1、外轉子電機扭矩大轉速低；

2、內轉子電機轉速高轉矩小；

3、盤式電機軸向尺寸小，散熱好，但功率受限制。 在應用方面，輪轂電機應用盤式電機較多；輪邊電機應用外轉子電機較多。

㈡ 新能源汽車選用電機有何要求

1、電動汽車對於驅動電機的要求

目前電動汽車主要有三個性能指標：

(1)最大行駛里程(km)：電動汽車在電池充滿電後的最大行駛里程；

(2)加速能力(s)：電動汽車從靜止加速到一定的時速所需要的最小時間；

(3)最高時速(km/h)：電動汽車所能達到的最高時速。
在美國某機場運營的純電動客車

大家都知道，電機分很多種。單工業電機就有很多。但是作為電動汽車的驅動電機，其誕生之初就有著獨特的性能要求：

(1)適用汽車各種工況：頻繁的啟動/停車、加速/減速，這就要求電動汽車的驅動電機滿足轉矩控制的動態性能要高。

(2)為了減少整車的重量，通常取消多級變速器，這就要求在低速或爬坡時，電機可以提供較高的轉矩，通常來說要能夠承受4-5倍的過載；

(3)驅動電機調速性能要好：要求調速范圍盡量大，同時在整個調速范圍內還需要保持較高的運行效率；

(4)電機設計時盡量設計為高額定轉速，同時盡量採用鋁合金外殼，高速電機體積小，有利於減少電動汽車的重量；

(5)電動汽車應具有最優化的能量利用，具有制動能量回收功能，再生制動回收的能量一般要達到總能量的10%-20%；

(6)可靠性好：鑒於電動汽車所使用的電機工作環境更加復雜、惡劣，因此，可靠性必須要高。同時還要保證電機生產的成本不能過高。

2、幾種常用的驅動電機

2.1直流電動機
直流電動機

在電動汽車發展的早期，大部分的電動汽車都採用直流電動機作為驅動電機，這類電機技術較為成熟，有著控制方式容易，調速優良的特點，曾經在調速電動機領域內有著最為廣泛的應用。

但是由於直流電動機有著復雜的機械結構，例如：電刷和機械換向器等，導致它的瞬時過載能力和電機轉速的進一步提高受到限制，而且在長時間工作的情況下，電機的機械結構會產生損耗，提高了維護成本。

此外，電動機運轉時電刷冒出的火花使轉子發熱，浪費能量，散熱困難，也會造成高頻電磁干擾，影響整車性能。由於直流電動機有著以上缺點，目前的電動汽車已經基本將直流電機淘汰。

2.2交流非同步電動機

交流非同步電動機

交流非同步電機是目前工業中應用十分廣泛的一類電機，其特點是定、轉子由硅鋼片疊壓而成，兩端用鋁蓋封裝，定、轉子之間沒有相互接觸的機械部件，結構簡單，運行可靠耐用，維修方便。交流非同步電機與同功率的直流電動機相比效率更高，質量約輕了二分之一左右。

如果採用矢量控制的控制方式，可以獲得與直流電機相媲美的可控性和更寬的調速范圍。由於有著效率高、比功率較大、適合於高速運轉等優勢，交流非同步機是目前大功率電動汽車上應用最廣的電機。

㈢ 什麼是新能源汽車驅動電機

所謂電機，就是將電能與機械能相互轉換的一種電力元器件。當電能被轉換成機械能時，電機表現出電動機的工作特性；當機械能被轉換成電能時，電機表現出發電機的工作特性。大部分電動汽車在剎車制動的狀態下，機械能將被轉化成電能，通過發電機來給電池回饋充電。

展開全文近年來，伴隨著行業的發展，新能源汽車逐漸被廣泛使用，各大廠商也推出了自家的明星產品。電機作為電動汽車最重要的部件之一，各大廠商紛紛選擇合宜的電機，運用在自家的產品上。而到底不同的電機有什麼差別？又各自被運用到哪些車型上去了？

電動機的發展狀態及分類電動汽車經常採用的驅動電機有直流電機、非同步電機、永磁同步電機和開關磁阻電機四類。最早應用於電動汽車的是直流電機，這種電機的特點是控制性能好、成本低。隨著電子技術、機械製造技術和自動控制技術的發展，非同步電機、永磁同步電機和開關磁阻電機表現出比直流電機更加優越的性能，這些類型的電機正在逐步取代直流電機。

下表是電動汽車常用的四種驅動電機性能比較：

★直流電動機優點：成本低、易控制、調速性能良好缺點：結構復雜、轉速低、體積大、維護頻繁特性：在電動汽車發展早期，直流電機被作為驅動電機廣泛應用，但是由於其結構復雜，導致它的瞬時過載能力和電機轉速的提高受到限制，長時間工作會產生損耗，增加維護成本。

此外，電動機運轉時電刷冒出的火花使轉子發熱，會造成高頻電磁干擾，影響整車其他電器性能。因此，目前電動汽車行業已經基本將直流電動機淘汰。

應用代表車型：早期部分車型：

■ 小結：基本上處於淘汰階段，應用車型都是早期上市車型。

★永磁同步電機優點：效率高、結構簡單、體積小、重量輕缺點：成本較高、高溫下磁性衰退特性：所謂永磁，是指在製造電機轉子時加入永磁體，使電機的性能得到進一步提升。而所謂同步，則指的是轉子的轉速與定子繞組的電流頻率始終保持一致。因此，通過控制電機的定子繞組輸入電流頻率，電動汽車的車速將最終被控制。

與其他類型的電機相比較，永磁同步電機最大優點就是具有較高的功率密度與轉矩密度，說白了，就是相比於其他種類的電機，在相同質量與體積下，永磁同步電機能夠為新能源汽車提供最大的動力輸出與加速度。這也是在對空間與自重要求極高的新能源汽車行業，永磁同步電機成為首選的主要原因。

（圖/文/攝： 問答叫獸） 賓士S級 問界M5 理想ONE 別克GL8 小鵬P5 小鵬汽車P7 @2019

㈣ 電動汽車有哪幾種驅動電機

直流電動機、交流電動機、永磁同步電動機交流非同步電動機等等

㈤ 國內新能源汽車常用的驅動電機是什麼

目前主流的驅動電機有集中式、輪邊式和輪轂式三種形式，目前都為永磁同步電機技術，區別只是電機安裝在車輛的位置不同而已。

1、集中式驅動電機：集中式驅動電機與傳統車橋最為相似，在驅動車輪時候必須要通過過渡零部件，如減速器、傳動軸等。目前大多數低速電動車基本是此類結構，主要是此類結構最為簡單低廉。而這些低速電動車還有個問題是普遍省略了變速器。這就帶來了一個問題，那就是起步或爬坡時候的低扭不足；再就是體積相對較大，傳動效率不高等缺點。

因此有不少車型乾脆採用雙驅動電機的方式以彌補動力不足的問題，這也是新能源汽車中四驅的比例遠比傳統車高的原因，同時也解釋了為什麼很多那些互聯網造車的首發車型為何大多是SUV的原因。

目前市場的主流是集中式驅動電機+傳統車橋，這是因為其結構特點，傳統車橋只要稍加改裝就可以匹配，因此可以減少非常大的研發。

2、輪邊式驅動電機：輪邊式結構至少需要兩台驅動電機，當然也可能更多。兩個驅動電機布置在車橋的兩側，通過側減速器和輪邊減速器實現減速增扭來驅動單個車輪。輪邊電機可以需要驅動軸，也可以不需要，這是它與集中式驅動電機不同的地方。

但相對集中式來說，輪邊式對整車底盤布置的意義重大，尤其是在後軸驅動的情況下，傳統轎車由於要通過一根長長的傳動軸將前方變速器的動力傳遞到後輪，會因為車身和車輪間的變形運動產生非常多的影響，但輪邊驅動電機則可以直接裝在車輪邊上，因此無需考慮太多的抗扭變形等因素，因此也就可以將底盤做得非常平坦，車身也可以更富有變化。

3、輪轂式驅動電機：簡單說，輪轂電機就是將所有東西一股腦的裝在輪轂中，如驅動電機、減速器等在輪轂內部直接驅動車輪，其實這是目前最為常見的驅動形式，基本上家家都有的電瓶車後驅動輪都是這種結構。其最大的優點就是結構小巧，省去了差速器、半軸以及變數裝置。同時因為少了這些結構的機械損失，相應提高了傳動效率。

（圖/文/攝： 問答叫獸） 問界M5 傳祺GS8 AION V 瑪奇朵DHT PHEV 拿鐵DHT 高合HiPhi X @2019

㈥ 新能源汽車的驅動電機有哪幾種形式

新能源汽車電機類型主要分為直流電機、交流非同步電機、永磁同步電機和開關磁阻電機。目前交流非同步感應電機和開關磁阻電機主要應用於新能源商用車，開關磁阻電機的實際裝配應用較少；永磁同步電機主要應用於新能源乘用車。

驅動電機系統是新能源汽車核心系統之一，其性能決定了爬坡能力、加速能力以及最高車速等汽車行駛的主要性能指標。驅動電機系統主要是由電機及其控制器組成，其中電機主要由定子、轉子、機殼、連接器、旋轉變壓器等零部件裝配而成。電動機一般要求具有電動、發電兩項功能，按類型可選用直流、交流、永磁無刷或開關磁阻等幾種電動機，功率轉換器按所選電機類型，有DC/DC功率變換器、DC/AC功率變換器等形式，其作用是按所選電動機驅動電流要求，將蓄電池的直流電轉換為相應電壓等級的直流、交流或脈沖電源。電機是應用電磁感應原理運行的旋轉電磁機械，用於實現電能向機械能的轉換。運行時從電系統吸收電功率，向機械繫統輸出機械功率。

根據中國汽車工業協會數據顯示，2018年1-11月，中國新能源汽車產銷分別完成105.4萬輛和103萬輛，比2017年同期分別增長63.6%和68%。其中純電動汽車產銷分別完成80.7萬輛和79.1萬輛，比2017年同期分別增長50.3%和55.7%；插電式混合動力汽車產銷分別完成24.7萬輛和23.9萬輛，比2017年同期分別增長130.3%和127.6%。

（圖/文/攝： 問答叫獸） 問界M5 小鵬汽車P7 AION V 傳祺GS8 小鵬P5 理想ONE @2019

㈦ 驅動電動機選型原則是什麼

驅動電機作為電動汽車的驅動部件，必須具有良好的扭矩和速度特性，以滿足車輛啟動、加速、減速和爬坡的功率和扭矩要求。根據整車的行駛情況，驅動電機可以在恆功率區運行。根據整車的布局要求，綜合考慮電機的質量、體積等因素。

一、驅動電機功率的選擇將對電動汽車的動力性和經濟性產生重要影響。對於電動汽車的驅動電機，在選擇功率時需要考慮以下因素。

㈧ 純電動汽車和混合動力汽車在驅動電機的選用上有何差異

純電動汽車的驅動電機在選用時需要考慮整車在全工況下的驅動力，同時還要考慮整車的設計指標要求。發微型純電動車，功率要求不高的情況下，驅動電機選擇的指標就會比普通乘用車要低。而混合動力汽車則需要根據混動比和充電模式綜合要素來決定其驅動電機的選擇。通常的原則是，混動比越高，對驅動電機的指標要求就越高，反之則越低。

㈨ 新能源汽車有幾種電機驅動

新能源汽車有4種電機驅動，電動汽車經常採用的驅動電機有直流電機、非同步電機、永磁同步電機和開關磁阻電機四類。電機驅動控制系統是新能源汽車車輛行使中的主要執行結構，其驅動特性決定了汽車行駛的主要性能指標，它是電動汽車的重要部件。電動汽車的整個驅動系統包括電動機驅動系統與其機械傳動機構兩個部分。

什麼是電機？

所謂電機，就是將電能與機械能相互轉換的一種電力元器件。

當電能被轉換成機械能時，電機表現出電動機的工作特性；當機械能被轉換成電能時，電機表現出發電機的工作特性。大部分電動汽車在剎車制動的狀態下，機械能將被轉化成電能，通過發電機來給電池回饋充電。

電動機的發展狀態及分類電動汽車經常採用的驅動電機有直流電機、非同步電機、永磁同步電機和開關磁阻電機四類。最早應用於電動汽車的是直流電機，這種電機的特點是控制性能好、成本低。隨著電子技術、機械製造技術和自動控制技術的發展，非同步電機、永磁同步電機和開關磁阻電機表現出比直流電機更加優越的性能，這些類型的電機正在逐步取代直流電機。

下表是電動汽車常用的四種驅動電機性能比較：

★直流電動機優點：成本低、易控制、調速性能良好缺點：結構復雜、轉速低、體積大、維護頻繁特性：在電動汽車發展早期，直流電機被作為驅動電機廣泛應用，但是由於其結構復雜，導致它的瞬時過載能力和電機轉速的提高受到限制，長時間工作會產生損耗，增加維護成本。此外，電動機運轉時電刷冒出的火花使轉子發熱，會造成高頻電磁干擾，影響整車其他電器性能。因此，目前電動汽車行業已經基本將直流電動機淘汰。

（圖/文/攝： 問答叫獸） 蔚來EC6 小鵬汽車P7 MARVEL R 嵐圖FREE 奧迪A4L Model Y @2019

㈩ 為什麼新研發的新能源汽車不採用直流電機

    新能源汽車具有環保、節約、簡單三大優勢。在純電動汽車上體現尤為明顯：以電動機代替燃油機，由電機驅動而無需自動變速箱。相對於自動變速箱，電機結構簡單、技術成熟、運行可靠，甚至被視為中國在新能源汽車行業實現汽車工業「彎道超車」的希望領域之一。新能源電動汽車主要是由電機驅動系統、電池系統和整車控制系統三部分構成，其中的電機驅動系統是直接將電能轉換為機械能的部分，決定了電動汽車的性能指標。因此，對於驅動電機的選擇就尤為重要。